低丘红壤肥力退化与评价指标体系研究

以对侵蚀红壤肥力退化过程分析为基础，通过因子分析和相关分析对评价红壤肥力退化的指标体系进行了分析研究。结果表明，侵蚀退化红壤复垦后土壤肥力得到不同程度的恢复，时间和生物因素是影响土壤肥力恢复的主要因素。复垦时间长，发展林业均有助于土壤物理、化学和微生物性质的恢复。因子分析能有效地减少土壤性质指标间的重复信息，起到筛选和精简指标的作用。精简的6项指标（有机质含量、水稳性团聚体、过氧化氢酶、土壤物理性黏粒含量、土壤阳离子交换量、土壤微生物量碳）能概括所测定的全部16项指标包含信息的90％以上，能以较少的指标来反映土壤肥力的整体状况。     

我国中亚热带缓丘区红粘土红壤肥力的演化Ⅰ.物理学肥力的演化

我国东南丘陵区有丰富的气候和生物资源,红壤肥力是限制其潜力发挥的重要因子。本文着重探讨中亚热带红粘土红壤物理学肥力在不同利用过程中的演化特征,然后通过数理统计分析筛选出评价指标,确定各自的权重系数,最后对土壤的物理学肥力进行了评价。结果表明．与林草地土壤相比,耕垦后表层红粘土红壤的物理学肥力在江西发生退化,表现在土壤结构遭破坏,大团聚体和微团聚体数量减少,土壤通气和气管孔隙减少,毛管孔隙分布不均匀     

不同利用方式对荒地退化红壤肥力状况的影响

通过采用以荒地退化红壤为对照,与造林、种稻、种植果树3种处理进行比较,研究在不同利用方式下对退化红壤肥力状况的影响.结果表明 不同利用方式对退化红壤的土壤养分状况、土壤酶活性等有显著的影响,其影响效果表现为造林》水田》果园;同时还针对退化红壤提出了不同的合理利用模式.     

不同利用方式下红壤内在性质的演化

对六个不同利用方式的红壤退化试验小区的理化、生物学性质进行了分析,结果表明:随着植被的退化,水土流失加剧,土壤容重增加,孔度减小,结构性变差;从常绿阔叶林→草地→裸露地,有机质、全氮、土壤微生物量及其酶活性也都随之下降,而CEC含量和多酚氧化酶变化却不稳定。     

土壤肥力数值化综合评价研究

以林地砖红壤为例，对土壤各肥力因子进行系统数值化处理，通过隶属度函数模型和偏相关分析，确定了土壤各肥力因子的隶属度值及其权重，建立了土壤肥力的综合评价指标体系。根据本体系对雷州半岛桉树砖红壤的综合肥力水平进行了分析和探讨，研究结果显示林地砖红壤其土壤综合肥力水平并不高，绝大部分土壤属于较低或极低水平，与实际土壤生产水平完全吻合。     

退化红壤不同治理模式对土壤肥力的影响

采取4种不同治理模式对福建省长汀县花岗岩区红壤严重侵蚀地进行治理,1992年对各治理模式及相应对照的土壤化学性质、土壤微生物、土壤酶活性、土壤呼吸作用进行研究,结果表明,治理后土壤细菌、真菌、放线菌数量及微生物总数明显增加,土壤水解性酶和氧化还原酶活性及土壤呼吸作用强度得到显著的加强,土壤养分贮量和速效养分供应强度得到明显改善,土壤肥力得到不同程度的恢复。表明采用合适的生物措施,辅以必要的工程措施,是改善严重退化红壤肥力有效途径之一。     

我国中亚热带缓丘区红粘土红壤肥力的演化Ⅱ.化学和生物学肥力的演化

本文着重探讨红粘土红壤化学和生物学肥力在利用过程中的演化特征,并通过聚类分析筛选出评价红壤化学和化学肥力演化的指标,并进行了相应的评价。结果表明：红粘土红壤的要草地及荒地系统由于长期受侵淋溶等退化过程的影响,土壤养分水平已跌至“保底”值．垦殖利用后,其化学肥力随着耕垦熟化过程不断提高,表现为土壤中各种速效养分及交换性Ｃａ、Ｍｇ含量均增加,而交换性Ａ１含量降低。同样,林草地系统红粘土红壤的生长学肥力     

典型黑土区坡耕地退化程度诊断与评价

为了对黑土区坡耕地退化程度进行全面、综合、客观的诊断与评价,通过文献计量法和频度分析法对国内外耕地退化评价文献内的高频指标进行了统计分析,建立了适用于东北典型黑土区坡耕地退化程度诊断与评价的指标体系(TIS)。同时以拜泉县为研究区域,通过聚类分析建立了土壤退化程度诊断与评价最小指标集(MIS)。结果表明:(1)TIS共包括物理、化学、生物和侵蚀特征因子4类共11项指标:腐殖质层厚度、黏粒含量、有机质含量、pH值、坡度、垄坡角、沟壑密度、容重、水稳性大团聚体含量、土壤阳离子交换量和作物产量,其中前6项指标组成了MIS。(2)研究区未退化土壤占12%,轻度退化土壤占12%,中度及以上退化土壤占76%。坡度可能是影响研究区土壤退化的主要因素之一,坡度与垄坡角之间存在协同关系。此外,施用农药、化肥以及连作导致土壤酸化问题突出。     

会理县烟区土壤肥力状况综合评价

会理县是四川主要的烤烟种植区之一,基于会理县主要植烟乡镇269份土壤样品的养分指标,运用模糊综合评价法对会理县燥红壤、红壤、棕壤、黄棕壤、紫色土、水稻土和石灰岩土七种植烟土壤进行综合肥力评价。结果表明会理烟区7种土壤类型的肥力综合指数是:石灰岩土黄棕壤水稻土红壤棕壤紫色土燥红壤;石灰岩土和黄棕壤Ⅰ级土壤所占比例较大;水稻土Ⅱ级和Ⅲ级分布较多;棕壤、紫色土、燥红壤大部分为Ⅳ级;红壤各等级分布比较平均。各土壤类型肥力状况差异较大,石灰岩,黄棕壤和水稻土相比较优,红壤、棕壤、紫色土和燥红壤要根据具体情况进行肥力改造。     

低山丘陵区红壤水分的动态变化及影响因素

红壤分布区域是中国重要的粮食产地,但是降水时空分布的不均匀导致了季节性干旱的发生。因此,了解红壤中水分时空分布规律具有十分重要的意义。该文研究了低山丘陵区红壤旱地不同肥料配比长期试验小区土壤含水率的季节性变化状况及其与气象因素的关系,分析了典型红壤地区的土壤水分变化规律。结果表明：研究区1 a内的土壤含水率变化分为4个阶段：土壤水分充盈期、土壤水分亏缺期、土壤水分补充恢复期和土壤水分平稳期。空白小区土壤含水率变化较大;在施用肥料的试验小区中,蒸发对氮肥小区、氮磷小区和氮磷钾小区的影响逐渐降低;而降雨对氮肥小区、氮磷小区和氮磷钾小区的影响力逐渐增加。通过掌握典型红壤地区的土壤水分变化规律,对该地区水资源的调配管理、灌溉安排及干旱评估均可起到重要的指导作用。     

轮作休耕模式对土壤团聚体及有机碳含量的影响

为探究轮作休耕模式对红壤坡耕地团聚体稳定性及有机碳含量的影响,通过田间试验设置了休闲地、玉米单作、玉米-豌豆-玉米和玉米-苕子-玉米4个处理,分析了不同种植模式下土壤团聚体稳定性及有机碳含量,结果表明:(1)不同种植模式下土壤机械稳定性和水稳定性团聚体组成均以≥0.25 mm粒径占比最高,机械稳定性团聚体占比在80.68%以上,水稳定性团聚体达到了77.05%以上,且≥0.25 mm团聚体所占比例大小顺序为:休闲地>玉米-豌豆-玉米>玉米-苕子-玉米>玉米单作。(2)根据不同团聚体稳定指数(MWD,GMD,R_0.25和PAD)显示,休闲地的团聚体稳定性最好,与玉米单作之间差异显著,且休闲地和玉米轮作两种模式下团聚体稳定性均优于玉米单作。(3)玉米单作土壤团聚体有机碳含量最低,玉米轮作和休闲地能显著提高有机碳含量,并且玉米-苕子-玉米轮作效果最优; ≥0.25 mm粒径范围的团聚体储存的有机碳含量最高。(4)通过对土壤水稳性团聚体稳定指数与有机碳含量的相关性分析表明,4个不同团聚体稳定指数与有机碳含量都呈极显著正相关关系,与R_0.25相关程度最高。研究结果可为试验区域坡耕地水土流失防治提供理论依据。     

Restoration of surface soil fertility of an eroded red soil in southern China

To ameliorate degraded red soils and restore their productivity, it is necessary to quantitatively assess the effects of different land uses on soil fertility. In this study, surface soil samples (0–20 cm) under different land uses were collected from an 18-year ameliorative experiment site of a eroded red soil in Lanxi county, Zhejiang province of southern China. The status of surface soil fertility was quantified with a ryegrass growth test in the greenhouse and by numerical analysis of twelve important fertility indexes. The soil fertility indexes were grouped into three major factors using a factor analysis, i.e., organic matter-nitrogen-structure, acidity and phosphate. By means of principal component analysis and cluster analysis of these fertility factors, the fertility of the eroded red soil as a function of land use patterns had the following decreased order: vegetable land>paddy field, cropping arable land and ryegrass land>tea garden>citrus garden>forestland>wasteland. The result suggested that organic matter, total N, available N, and water-stable aggregates were the main characteristics for fertility restoration of the eroded red soil. Soil fertility was most rapidly restored where the soil had been used as vegetable land, and least restored when left as wasteland. The results indicated that land use strongly affected the fertility restoration of eroded red soils because of its effect on the input of nutrients and energy, thus determining the speed and direction of soil fertility evolution.     

两种不同土壤条件下可培养甘蔗内生固氮菌的多样性

为明确不同土壤条件对甘蔗内生固氮菌多样性的影响,对分别种植在红壤土和水稻土的4个甘蔗品种的内生固氮菌进行分离和鉴定,并利用数学生态学方法分析不同来源内生固氮菌的多样性。结果表明,从红壤土的甘蔗组织中分离筛选获得23个内生固氮菌株,它们在基于16S r DNA序列分析结果上属于9个不同的菌属;而从水稻土的甘蔗组织中获得59个内生固氮菌株,分类上属于19个不同的菌属。群落生态学分析结果显示,来源于水稻土的甘蔗内生固氮菌的群落丰富度指数(dma)、多样性指数(H')以及均匀度指数(Jsw)均明显高于红壤土,表明水稻土条件下的甘蔗内生固氮菌群落结构相对复杂、稳定和均匀;而相同土壤条件下4个甘蔗品种间的内生固氮菌丰富度指数和多样性指数差异并不明显。本研究结果反映了土壤生态条件是影响甘蔗内生固氮菌多样性的重要因子。     

我国南方不同母质土壤pH剖面特征及酸化因素分析

【目的】母质是影响土壤理化性质的主要因素之一,研究不同母质土壤pH的剖面特征及主要影响因素,为防治土壤酸化提供依据。【方法】选取湖南祁阳白茅草植被下七种母质(第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩、石灰岩、紫色页岩、河流冲积物)发育的土壤,测定不同层次(0-20、20-40、40-60、60-80和80-100 cm)土壤pH,通过比较表层(0-20 cm)与底层(60-100 cm) pH的差异来表征表层土壤是否酸化及酸化程度;测定0-20 cm土层的酸碱缓冲容量、有机质含量、阳离子交换量、比表面积及颗粒组成,分析影响表层酸化的主要因素。【结果】石灰岩剖面土壤的pH (8.46~8.72)最高,呈强碱性,其次为河流冲积物(7.37~7.87)、紫色页岩土壤(7.41~8.00),呈碱性;花岗岩、第四纪红土、红砂岩、板页岩四种母质发育的红壤呈酸性或强酸性,以花岗岩红壤pH (5.31~5.70)较高,其次为第四纪红土(4.62~4.97)、红砂岩红壤(4.31~4.67),板页岩红壤pH (4.25~4.49)最低。比较表层(0-20 cm)与底层(60-100 cm)土壤的pH,发现七种母质剖面土壤的表层均出现了pH降低,说明表层已出现酸化现象,酸化程度大小依次为:紫色页岩土壤>河流冲积物土壤、花岗岩红壤>第四纪红土、红砂岩红壤>石灰岩土壤、板页岩红壤。对表层土壤的比表面积、颗粒组成(黏粒、粉粒、砂粒含量)和pH、酸碱缓冲容量、阳离子交换量、有机质含量共八种理化因素进行逐步线性回归分析,由于多种因素的相互影响,七种母质土壤并未发现影响表层酸化的主要因素,但在四种母质(第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩)发育的酸性红壤中阳离子交换量是影响表层酸化的主要因素。【结论】土壤阳离子交换量与表层红壤酸化差值呈显著负相关,是影响第四纪红土、红砂岩、板页岩和花岗岩四种酸性红壤表层酸化的主要因素之一。     

黄河三角洲滩地不同植被类型的土壤贮水功能

以滩涂裸地为对照,对黄河三角洲滩地乔木林、灌木林、草地及农田等4种植被类型改良土壤的盐碱程度、容重和孔隙度状况、土壤入渗性能及蓄水能力进行对比研究.结果表明:不同植被类型均具有一定的压碱抑盐效应.且表土层盐碱含量多低于20-40 cm土层;同时降低土壤容重,增加土壤孔隙度的效应显著,并且对土壤表层的改良效果好于20-40 cm土层.不同植被类型均能改善土壤入渗性能.渗透性能由强到弱表现为乔木林>灌木林>农田>草地,其平均渗透速率分别是滩涂裸地的4.9,3.7,2.9,1.9倍.不同植被类型的土壤饱和蓄水量、毛管蓄水量、非毛管蓄水量均表现为乔木林>灌木林>草地>农田,其饱和蓄水量分别比滩涂裸地高18.3%,11.8%,3.7%和3.5%;土壤涵蓄降水量和有效涵蓄量大小均表现为乔木林>草地>灌木林>农田,且0-20 cm土层的贮水性能均好于20-40 cm.     

中国亚热带不同种植制度下的土壤侵蚀

In order to optimise land use systems, to prevent erosion-induced degradation and to restore the degraded red soils in subtropical China, five cropping systems and four agroforestry systems were conducted in red soils with a slope of 7° from 1993 to 1995. The results showed that erosion risk period occurred from April to June, and the annual runoff and the losses of soil and nutrients with sediment were alarming for two conventional farming systems, whereas they were negligible for the farming systems with ridge tillage. Enrichment ratios of the lost soils from erosion were more than 1.20 for all nutrients with much higher values for hydrolysable N and organic matter. Compared with the control, the alley cropping systems also distinctly decreased runoff by 30% or 50%. However, the coverage of soil surface varied with alley cropping systems for the competition of nutrients and soil water, which made a profound difference in runoff. The cropping systems of sweet potato intercropped with soybean, the alley cropping systems and the measures of mulching and ridge tillage were the alternatives for red soil reclamation so as to prevent erosion-induced degradation.     

施用生物炭对红壤性水稻土重金属钝化与土壤肥力的影响

通过田间小区试验,分析了不同用量的生物炭处理下(0,10,20,30,40 t/hm^2)0-17,17-29 cm土层土壤的理化性质、重金属钝化及酶活性的影响。采用IFI(土壤肥力综合质量指数)评价了土壤肥力状况。结果表明:施用生物炭可以改善红壤的理化性状,降低土壤容重,提高土壤的孔隙度、饱和含水量、pH、CEC、有机质、有效磷、铵态氮和全氮及DOC含量;同时提高土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性。土壤有效态Cd和Pb含量均随生物炭施用量的增加而减少;而有效态As含量则随生物炭施用量的增加呈先增后减的趋势,三者均在生物炭施用量为40 t/hm^2时为最小值。利用IFI对土壤肥力综合质量进行评价可知,在不同生物炭用量条件下土壤肥力综合质量指数依次为A30>A40>A20>A10>CK,相应的土壤肥力综合质量指数分别为0.64,0.62,0.57,0.47,0.44。评价结果表明在生物炭施用量为30 t/hm^2时,红壤的肥力改良效果最佳。因此,采用适量的生物炭可修复重金属对红壤性水稻土的污染,并改善土壤肥力状况。     

我国4种土壤磷素淋溶流失特征

磷素是水体富营养化的主要限制因子,地表水磷的污染负荷主要来源于农业面源污染。采集黑土、潮土、红壤和水稻土4种土壤,采用土柱模拟的试验方法,研究磷素在4种土壤剖面中空间分布特征,以及土壤渗漏液中TP、TDP的含量、动态变化以及流失量特征。结果表明:(1)不同类型土壤全磷和有效磷含量差异性显著,由高到低依次为水稻土潮土黑土红壤;黑土、红壤和水稻土土壤全磷和有效磷含量都表现出,随土壤深度的增加,不断降低;而潮土剖面呈上下层高,中间低的分布格局。(2)4种土壤渗漏液中占主导的磷形态不一致,潮土以MRP占主导,黑土和水稻土以DOP为主,而红壤则以PP为主。土壤磷素动态变化方面,潮土表现为TP含量先减后增再减,TDP含量先增后减;黑土表现为TP含量先增后减,TDP含量持续下降;红壤和水稻土TP和TDP含量变化不显著。(3)相关分析表明,4种土壤中Olsen-P与渗漏液中TP呈指数关系,具有极显著相关性。(4)4种土壤TP、TDP下渗流失量都以潮土最高,其次是黑土和水稻土,红壤流失量最小,磷素流失以TDP为主。     

南方典型土壤水力特征差异性分析

为探究南方地区典型土壤水力性质的差异,采用压力膜法、定水头渗透法和一维水平土柱吸渗法对粘性潮土、沙性潮土、红壤、水稻土和紫色土5种南方典型土壤的水动力学参数进行室内测定,对比分析了各土壤水力特征的差异及其产生的原因。结果表明:土壤质地和粘粒含量是影响土壤水力特征的主要因素;粘性潮土、沙性潮土属于级配良好土,而红壤、紫色土、水稻土属于级配不良土,粘性潮土、沙性潮土、红壤、紫色土、水稻土饱和导水率依次增大,分别为1.75×10~(-3),3.15×10~(-3),4.77×10~(-3),11.02×10~(-3),11.87×10~(-3) cm/min;相对水稻土和沙性潮土而言,其他3种试验土持水性较高。土壤有效水含量为沙性潮土粘性潮土水稻土紫色土红壤,其有效水孔隙体积分别占其总孔隙体积的48%,29%,27%,18%和17%。非饱和条件下,沙性潮土和红壤中的水分运动速率较快,远高于粘性潮土中的水分运动速率,约为其6.8倍。土壤质地、颗粒级配、粘粒和有机质含量不同是造成土壤水力特性差异的因素,其中土壤质地和颗粒级配为南方典型土壤水力特性差异的主要影响因素。